DE1193574B - Leistungsschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H02c

Deutsche KL: 21c-35/10

Nummer: 1193 574

Aktenzeichen: W 23908 VIII d/21 c

Anmeldetag: 14. August 1958

Auslegetag: 26. Mai 1965

Leistungsschalter

Es ist bekannt, zur Löschung des Lichtbogens in elektrischen Schaltern verflüssigte Gase zu verwenden. So arbeitet eine Art bekannter Schalter mit in Stahlflaschen gespeicherter flüssiger Kohlensäure. Diese wird im Ausschaltaugenblick mit Hilfe eines Reduzierventils entspannt und gelangt deshalb nicht als Flüssigkeit, sondern als Gas in den Lichtbogenraum eines Druckgasschalters. Sie wird mithin nur in flüssiger Form zur Löschung des Lichtbogens bereitgehalten. Die zum Verdampfen des verflüssigten Gases notwendige Verdampfungswärme kann hierbei nicht dem Lichtbogen entnommen werden, wie an sich im Interesse einer hohen Kühlwirkung wünschenswert ist. Vielmehr muß man durch besondere Einrichtungen dafür sorgen, daß der Entzug der Verdampfungswärme nicht zu einer Vereisung der Ventile und der Leitungen zum Lichtbogenraum führt.

Bei einem anderen bekannten Schalter mit verflüssigtem Gas ist keine Strömung des Löschmittels zur Beblasung des Lichtbogens vorgesehen. Das flüssige Gas steht hierbei in einem geschlossenen Gefäß, und unterhalb des Flüssigkeitsspiegels sind die Schaltstücke angeordnet. Werden diese zum Ausschalten auseinandergezogen, so verdampft die Hitze des Ausschaltlichtbogens sofort das verflüssigte Gas in der Nähe der Schaltstücke. Deshalb kommt auch hier das verflüssigte Gas nur in ganz geringem Maße beim Beginn der Ausschaltung mit dem Lichtbogen in Berührung. Danach hüllt eine Gasblase die Schaltstücke ein, die das verflüssigte Gas vom Lichtbogen fernhält. Diese Gasblase stellt eine Wärmeisolierung dar, so daß es nicht möglich ist, die Löschwirkung des flüssigen Gases im vollen Umfang auszunutzen.

Das Ziel der Erfindung besteht gegenüber dem Bekannten darin, die verflüssigten Gase in flüssiger Form an den Ausschaltlichtbogen heranzubringen, damit auch die Verdampfungswärme aus dem Lichtbogen entnommen wird und somit eine bessere Kühlung des Lichtbogens stattfindet. Ausgehend von einem elektrischen Schalter mit einem als Niederdruckraum dienenden geschlossenen Gehäuse und einem wiederholt verwendeten Gas zum Löschen des Ausschaltlichtbogens, das mit Hilfe eines Kompressor aus dem Niederdruckraum abgesaugt, verdichtet und in einen Hochdruckbehälter gedrückt wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gas vom Kompressor bis über den Verflüssigungsdruck verdichtet und durch eine weitere Energiequelle unter einen noch höheren Druck gesetzt wird, damit es in flüssiger Form an den Ausschaltlichtbogen gelangt.

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,

East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. jur. G. Hoepffner, Rechtsanwalt,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:

Winthrop M. Leeds, Pittsburgh, Pa.;

Benjamin P. Baker, Monroeville, Pa. (V. St, A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. September 1957
(683 760)

Für Schalter mit einem Ventil zwischen einem das verflüssigte Gas enthaltenden Speicher und dem Lichtbogenraum empfiehlt es sich, das Ventil in unmittelbarer Nähe des Lichtbogenraumes anzuordnen. Die Strecke, die das Gas nach dem Öffnen des Ventils bis zum Lichtbogenraum zu durchlaufen hat, ist dann nur kurz. Deswegen genügt eine geringe Energie der zweiten Energiequelle, mit der die Vergasung des verflüssigten Gases auf dem Wege vom Ventil zum Lichtbogenraum verhindert wird. Das Ventil kann mit Vorteil ein Überdruckventil sein. Für diesen Fall genügt es, wenn man den Schalter mit einer Pumpe als weitere Energiequelle versieht, die das flüssige Gas im Ausschaltaugenblick in Bewegung setzt. Das Ventil öffnet dann, wenn der von der Pumpe hervorgerufene Druck den Ansprechwert überschreitet, und das Löschmittel wird unter diesem Druck in den Lichtbogenraum gespritzt.

Man kann das Ventil aber auch mechanisch durch die Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes entgegen der Wirkung einer Feder öffnen. Hierzu kann z.B. am beweglichen Schaltstück ein Nocken angebracht sein. Falls es erwünscht ist, daß die Löschmittelströmung nur bei der Ausschaltbewegung auftritt, weil beim Einschalten keine oder nur eine geringe Lichtbogenwirkung vorhanden ist, kann man das Ventil durch einen quer zur Bewegungsrichtung des Nockens verlaufenden Stößel öffnen, dessen dem Nocken zugekehrtes Ende schwenkbar gelagert ist und dessen dem Nocken zugekehrtes

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Ende durch eine Feder in Richtung der Ausschaltbewegung des Nockens gegen einen Anschlag gezogen wird.

Die als Energiespeicher zum Einspritzen des Löschmittels erwähnte Pumpeinrichtung ist zweckmäßig eine Kolbenpumpe, deren Kolben auf beiden Seiten vom Druck des verflüssigten Gases beaufschlagt ist und mechanisch betätigt wird. Die Antriebsenergie für die Pumpe ist dann gering, weil nur der über den Verflüssigungsdruck hinausgehende Druck, nicht aber der Druck des verflüssigten Gases selbst von der Pumpe aufgebracht werden muß. Den Kolben kann man z. B. mit dem Antrieb für das bewegliche Schaltstück des Schalters koppeln.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besitzt als Pumpeinrichtung ein unter Überdruck stehendes Gas, das über einen Kolben, eine Membran od. dgl. auf das verflüssigte Gas einwirkt. Da dieser Druck der zweiten Energiequelle ständig wirkt, setzt die Löschmittelströmung sofort beim öffnen eines Ventils ein. Die gleiche Wirkung kann man auch dadurch erhalten, daß man als zweite Energiequelle eine Heizung verwendet, die den Druck des verflüssigten Gases durch Erwärmen erhöht.

Für Leistungsschalter mit einem geschlossenen Gehäuse, das ein verflüssigtes Gas als Löschmittel enthält und zwei relativ zueinander bewegliche Schaltstücke, von denen mindestens das eine ständig unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, kann man die Erfindung auch so verwirklichen, das als Löschmittel Schwefelhexafluorid und/oder Selenhexafluorid zusammen mit einer Löschkammer verwendet •wird, durch die das unter der Einwirkung des Ausschaltlichtbogens vergaste Löschmittel eine Löschmittelströmung gegen den Ausschaltlichtbogen hervorruft. Hierbei wirkt der Ausschaltlichtbogen selbst als Energiequelle, die das verflüssigte Gas in flüssiger Form gegen den Lichtbogen fördert. In besonders wirksamer Weise läßt sich dies mit einem Hilfslichtbogen ausführen, der in bekannter Weise an einer weiteren Unterbrechungsstelle entsteht, die im allgemeinen mit der Unterbrechungsstelle in Reihe liegt, deren Lichtbogen gelöscht werden soll.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung. werden im folgenden einige Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch verschiedene Düsenformen, die zusammen mit einem verflüssigten Gas, das in die Lichtbogenzone gespritzt wird, verwendet werden können. Die Schaltstücke sind dabei immer in einer zum Teil geöffneten Stellung dargestellt;

Fig. 4 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt des Leistungsschalters mit den Merkmalen der Erfindung mit einem Teil in Seitenansicht, wobei die Schaltstückanordnung zum Teil geöffnet dargestellt ist;

Fig. 5 zeigt in einem abgebrochenen, vergrößerten Vertikalschnitt einen Teil des Leistungsschalters der Fig. 4, wobei in vergrößertem Maßstab der Druckkolben und das Überdruckventil dargestellt sind;

Fig. 6 ist eine vereinfachte Teilansicht, die den Druckkolben zeigt, der mechanisch mit dem Antrieb für das bewegliche Schaltstück verbunden ist, so daß das verflüssigte Gas beim Ausschalten in den Lichtbogen gespritzt wird;

F i g. 7 zeigt vereinfacht eine andere Möglichkeit, den Druck des verflüssigten Gases auf einem ausreichenden Wert zu halten;

Fig. 8 zeigt in einer Teilansicht eine v/eitere Möglichkeit, um den Gasdruck auf einem geeigneten Wert zu halten, und zusätzlich die Verwendung des Dampfdruckes für die Schaltbewegung;

Fig. 9 zeigt in einem Vertikalschnitt eine abgeänderte Anordnung des Leistungsschalters, wobei ein

ίο Behälter mit flüssigem Gas verwendet wird;

Fig. 10 zeigt eine weitere abgeänderte Bauform des Leistungsschalters.

In den Figuren, insbesondere den Fig. 1 bis 3, wirkt ein bewegliches Schaltstück 1 mit einem festen Schaltstück 2 zusammen. Die Kontaktstelle liegt dabei in einer Düsenanordnung, die im ganzen mit 3 bezeichnet ist. In Fig. 1 ist das feste Schaltstück! mit einer Bohrung 2 a versehen, durch die verflüssigtes Gas, z. B. flüssiges SF₆, unter Druck zuströmt.

ao Das verflüssigte Gas wird in die Lichtbogenzone 4 eingespritzt, wobei die Linien 5 die Lage des Lichtbogens andeuten sollen. Wie der Figur entnommen werden kann, wird der Lichtbogen zwischen den Schaltstücken 1 und 2 durch das durch das rohras artige feste Schaltstück 2 zuströmende flüssige SF₆ gelöscht. Durch die Hitze des Lichtbogens 5 wird das zuströmende flüssige SF₆ verdampft oder vergast, wobei das entstehende SF₆-GaS um das bewegliche Schaltstück 1 ausströmt, wie durch die Pfeile 6 angedeutet ist. Die Düsenanordnung 3 in der Schaltkammer nach Fig. 1 umfaßt ein rohrartiges Isolierteil 7 aus Polytetrafluorethylen oder Polychlortrifluoräthylen mit einer zentrischen an den Enden aufgeweiteten öffnung 8, durch die der Lichtbogen 5 gezogen ist und in die das verflüssigte SF₆ eingespritzt wird.

Fig. 2 zeigt eine etwa ähnliche Anordnung, bei der an Stelle des als Rohr ausgebildeten festen Schaltstückes 2 ein das Schaltstück umgebendes ringförmiges Teil 9 mit radial nach innen verlaufenden Einspritzkanälen 10 vorgesehen ist. Die Einspritzkanäle 10 stehen mit einem ringförmigen Verteiler 11 in Verbindung, der seinerseits mit dem Zuflußrohr 12 verbunden ist. Das Zuflußrohr 12 ist mit einer Quelle eines geeigneten verflüssigten Gases, wie z. B. SF₆ oder SeF₆, verbunden.

Aus der Fig. 2 geht ferner hervor, daß der Lichtbogen 5 zentrisch längs der Öffnung 8 der Düse 7 gezogen wird, wobei das eintretende verflüssigte Gas 13 etwa längs durch die Öffnung 8 strömt und um das bewegliche Schaltstück 1 in der durch die Pfeile 14 angedeuteten Weise ausströmt.

Eine abgeänderte Düsenanordnung 15 ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist eine Vielzahl von Zuflußöffnungen 16 vorgesehen, die sich radial nach innen erstrecken und mit einem umgebenden ringförmigen Verteilerrohr 17 verbunden sind. Der Verteiler 17 ist mit einem Zuflußrohr 18 verbunden, das das zuströmende verflüssigte Gas, wie z. B. SF₆, führt. Die Zuflußöffnungen 16 können in vertikalen Ebenen verteilt oder in einer einzigen Ebene angeordnet sein. Wesentlich ist es, daß eine ausreichende Zahl vorgesehen ist, damit der Lichtbogen keine Stelle in der Düse findet, wo er nicht von der ankommenden Flüssigkeit bespritzt werden kann. Ebenso wie in F i g. 2 brennt der Lichtbogen 5 zentrisch in der Düsenanordnung 15 zwischen den getrennten Schaltstücken 1 und 2. Das zuströmende

verflüssigte Gas 13 bespült die Lichtbogensäule5 im wesentlichen entlang des Umfanges und strömt um das bewegliche Schaltstück 1 aus, wie die Pfeile 14 andeuten.

Bei allen in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Düsenanordnungen wird das zuströmende verflüssigte Gas 13 wirksam in die Lichtbogensäule 5 gerichtet und behält damit einen innigen Kontakt, der durch die umgebenden Düsenanordnungen 3 und 15 gewährleistet ist.

Obwohl in den Fig. 1 bis 3 drei Ausführungsformen von Düsen dargestellt sind, sind weitere Düsenanordnungen denkbar. Es können auch andere Anordnungen, wie sie z. B. zum Einspritzen von Brennstoff in einen Verbrennungsraum verwendet werden, bei dem Leistungsschalter gemäß der Erfindung angewendet werden, wobei es nur wesentlich ist, daß eine wirksame Berührung zwischen dem verflüssigten Gas und der Lichtbogensäule herbeigeführt wird.

Der im Einspritzsystem entwickelte Druck sollte vorzugsweise 20,1 at oder darüber sein, da der Druck im Leistungsschalter nur 3,17 at zur normalen Isolierung beträgt und bis etwa 10 at bei einem Hochstromlichtbogen ansteigt. Der Dampfdruck von SF₆ ist 21,1 at bei ungefähr 21° C. Wenn die Temperatur auf 65,4° C ansteigt, was etwa dem Maximum der Betriebstemperatur entspricht, erreicht der Dampfdruck 49,3 at. Ebenso sinkt der Dampfdruck auf 10,55 at, wenn die Außentemperatur auf —4° C sinkt. Der Druck des einzuspritzenden Gases erreicht also in diesem Fall den Druck des Gases in der Lichtbogenzone, in die er eingespritzt werden soll. Deshalb muß bei so geringen Außentemperaturen durch besondere Mittel der Einspritzdruck erhalten werden.

Um einen angemessenen Einspritzdruck aufrecht zu erhalten, werden folgende drei Möglichkeiten vorgeschlagen:

1. die Anwendung einer mechanisch arbeitenden *° Einspritzanordnung, mit der die Flüssigkeit abgemessen und in den Lichtbogen geschleudert wird, wie dies in den Fig. 4 und 5 dargestellt und im folgenden beschrieben ist,

2. die Anwendung eines Druckspeichers mit einem « r- · · ν fF/Λ a ·

bezeichnet und im einzelnen in Fig. 5 näher dargestellt ist. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, wird ein Druckkolben 29 an einem Ende einer Kolbenstange

30 geführt. Die Kolbenstange ist durch eine Öffnung

31 am linken Ende des Zylinders 32 eingeführt. Der Druckkolben 29 besitzt eine Anzahl Öffnungen 33, die von einer ringförmigen Ventilplatte 34 gesteuert werden, die ihrerseits von einem von der Kolbenstange hervorstehenden Bolzen 35 gehalten wird.

Auf diese Weise werden bei einer nach rechts gerichteten Bewegung der Kolbenstange 30 während der Ausschaltbewegung des Schalters 21 die Öffnungen33 im Druckkolben 29 durch die Ventilplatte 34 geschlossen. Dadurch wird das flüssige SF₆ im Raum 36 unter sehr hohen Druck, z. B. 90 at, gesetzt. Bei der entgegengesetzt verlaufenden Rückbewegung der Kolbenstange 30 gibt die Ventilplatte 34 die Öffnungen 33 frei, so daß sich der Raum 36 wieder mit Flüssigkeit aus dem Behälter 22 als Vorbereitung für die nächste Ausschaltung des Leistungsschalters füllen kann.

Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist die Einspritzanordnung an dem geerdeten Tragflansch 37 einer Kondensatordurchführung angeordnet, die mit 38 bezeichnet ist. Diese besteht aus zwei gegenüberliegend angeordneten Porzellanüberwürfen 39 und 40, die durch geeignete, nicht dargestellte Mittel befestigt sind. Der geerdete Tragflansch 37 wird vom oberen Ende eines aufrecht stehenden Gerüstes 41 gehalten, das aus Winkeleisen aufgebaut sein kann.

Die Kondensatordurchführung 38 enthält einen zentrisch angeordneten Wickel 42, der durch Aufwickeln eines papierähnlichen Materials mit leitenden Zwischenlagen hergestellt sein kann, um die Kondensatorbeläge der Durchführung38 zu erhalten.

Ein Anschlußbolzen 43 erstreckt sich längs durch den Wickel 42 und ist an seinem rechten Ende durch eine flexible Verbindung 44 mit einem beweglichen Schaltstück 45 verbunden. Das bewegliche Schaltstück 45 wird von einem Halter 46 getragen, der an ⁱⁿ Längsrichtung verlaufenden, .aus Isoliermittel bestehenden Antriebsstangen 47 befestigt ist. Die ^beiden Antriebsstangen 47 sind durch Bolzen 48 schwenkbar mit den aus Isolierstoff bestehenden Betatigungsstangen49 verbunden, die ihrerseits bei

und im folgenden beschrieben ist, ^

3. die Anwendung von SF₆ und einer Heizungseinrichtung, um die Temperatur des SF₆-Behalters oberhalb eines geeigneten Wertes, wie z. B. 21 C, zu halten, wie m F1 g. 8 dargestellt und im folgenden beschrieben ist.

In den Fig. 4 bis 6 ist die erste Möglichkeit dargestellt. Der mit 21 bezeichnete Leistungsschalter besitzt einen Behälter22, in dem in diesem besonderen Fall SF₆ in flüssigem Aggregatzustand, durch das Bezugszeichen 23 bezeichnet, im Gleichgewicht mit dampfförmigem SF₆, bezeichnet mit 24, enthalten ist. Die Trennungslinie zwischen der Flüssigkeit23 und der Dampfphase 24 ist mit 25 bezeichnet. Der Druck im Behälter 22 kann je nach der Außentemperatur z. B. zwischen 1,4 at bei —40° C und 50 at bei +65° C schwanken.

Das untere Ende 27 des Behälters 22 führt direkt in eine Einspritzanordnung, die als Ganzes mit 28 ordnet und hat einen außerhalb des Gehäuses lie_{genden Hebelarm53 Die WeUe52 verbindet die} Kurbelarme 51 und 53 und bildet mit dem Gehäuse _{54 einen} g_asdi_chten Abschluß. Mit den beiden be_wegiichen Schaltstücken 45 arbeiten zwei feste Schaltstücke 55 zusammen, die von Abstandsstücken _{56 im Innem des} i_soii_errohres 57 gehalten werden. Das Isolierrohr ist innerhalb eines rohrförmigen wetterfesten Gehäuses 58 angeordnet, das aus geeignetem wetterfestem Material, wie z.B. Porzellan, hergestellt ist.

Die rechte Seite des Porzellangehäuses 58 kann, wie in F i g. 4 dargestellt ist, von einer Endplatte 59 getragen werden, die sich ihrerseits auf eine Isolatorsäule 60 abstützt.

Die Abschlußkappe 61 ist mit einem Überdruckventil 62 ausgerüstet. Dieses Ventil wird durch eine Feder 63 in seiner Schließstellung gehalten und dient dazu, bei erhöhtem Druck im Raum 64 das Gehäuse zu öffnen.

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Neben den Kontaktflächen der festen Schaltstücke 12 in den kreisringförmigen Verteiler 11 und die

sind die Düsenanordnungen 3 gelegen, die den Einlaß-oder Einspritzöffnungen 10 in die Lichtbogen

Fig. 1 bis 3 entsprechend ausgebildet sein können. 86 und 87 gelangen, wie dies in Fig. 2 darge-

Wie im einzelnen in Fig. 5 gezeigt ist, besitzt die stellt ist.

Düsenanordnung3 die in Fig. 2 dargestellte Form. 5 Bei dem lediglich als Beispiel ohne einschrän-

Die Zuleitung 12 zur Düsenanordnung 3 ist mit kende Wirkung betrachteten SF₆ als Löschmittel er-

einem Überdruckventil 65 verbunden. Es besteht aus geben sich etwa folgende Drücke im Schalter: im

einem Ventilteller 66, der durch eine Feder 67 gegen Raum 64 im Innern der Porzellangehäuse 39, 40

den Ventilsitz 68 gedrückt wird, in den das Zu- und 58 ein Druck von 3,17 at, im Zuleitungsrohr

leitungsrohr 69 einmündet. Das Zuleitungsrohr 69 io 69 ein Druck von 85 at, im Verteiler 11 ein Druck

führt zum Zylinder 32. von 28,2 at, an der Spitze des beweglichen Schalt-

Ein Kompressor71 verdichtet das Gas, wie z.B. Stückes45 im Bereich der Düsenanordnung3 ein

SF₆, das er aus dem Raum 64 des Gehäuses 58 an- Druck von 4,3 at und im Raum des Lichtbogens ein

saugt, und drückt es in flüssiger Form durch eine Druck von 10,55 at. Der Dampfdruck im Raum 24

Auslaßleitung 72 zurück in den Behälter 22. Mit 15 des Behälters 22 kann zwischen 1,4 at bei —40° C

Vorteil wird ein Filter 73 in der Zuleitung 74 an- und 21,2 at bei 21° C bis zu etwa 50 at bei 65° C

gewendet, die vom Gehäuse 54 kommt. Umgebungstemperatur schwanken.

Der Hebelarm 53 ist bei 75 schwenkbar mit einer Das Einspritzen des flüssigen SF₆ in die Lichtsich vertikal erstreckenden, aus Isoliermaterial be- bögen 86 und 87 bei einem Druck von 28,2 at bestehenden Betätigungsstange 76 verbunden. Diese wird 20 wirkt deren schnelles Erlöschen. Durch die weitere an irgendeinem geeigneten Antriebsmechanismus an- Öffnungsbewegung der Betätigungsstange 76 werden gebracht, der vorzugsweise auf Erdpotential liegt. die beweglichen Schaltstücke 45 in die nicht darge-Der aufrecht stehende Betätigungshebel 76 ist dar- stellte völlig geöffnete Stellung gebracht,
über hinaus bei 77 schwenkbar um einen Winkel- Um das Schließen des Schalters 21 zu bewirken, hebel 78 befestigt, der um ein festes Lager 79 25 wird die Betätigungsstange 76 durch einen passendrehbar ist, wie näher in Fig. 6 gezeigt ist. Das den, nicht dargestellten Antrieb nach oben bewegt, obere Ende des einen Schenkels 80 des Winkel- um über die Hebelarme 51, 53 die Schließbewegung hebeis 78 ist bei 81 mit einem Langloch schwenk- der Betätigungsstange 47 zu erreichen. Die bewegbar mit dem linken Ende der Kolbenstange 30 ver- liehen Schaltstücke werden dabei in ihre Schließlage bunden. 30 in Berührung mit den festen Schaltstücken 55 ge-

Im folgenden wird die Wirkungsweise des Lei- bracht, wodurch der elektrische Kreis über den stungsschalters 21 beschrieben: In der Einschaltstel- Schalter 21 geschlossen wird. Die nach oben gelung des Schalters 21 verläuft der Stromkreis vom richtete Bewegung der Betätigungsstange 76 bewirkt Anschluß 82 über den zentrisch angeordneten über den Winkelhebel78 (Fig. 6) die nach links Bolzen 43 und die bewegliche Leitung 44 an das 35 gerichtete »Ladebewegung« der Kolbenstange 20 linke bewegliche Schaltstück 45. Der Stromkreis und des Druckkolbens 29. Dabei gibt die Ventilverläuft weiter über das linke feste Schaltstück 55, platte 34 die öffnung 33 frei, wodurch eine abgedie flexible Verbindung 83 zum rechten beweglichen messene Menge flüssiges SF₆ in den Teil 36 des Schaltstück 45. Er wird dann über das rechte feste Zylinders 32 gelangen kann.

Schaltstück 55 durch eine flexible Verbindung 84 an 4° Die F i g. 4 bis 6 zeigen also eine mechanische die Endplatte 59 weitergeleitet. Von der Endplatte Einspritzeinrichtung, die für einen als Durchführung 59 geht der Stromkreis weiter über die leitende Ab- ausgebildeten Leistungsschalter 21 geeignet ist, bei schlußkappe 61 zu einem Anschlußbolzen 85, an dem der SF₆~Behälter 22 auf Erdpotential und oberdem der Anschluß der äußeren Leitung erfolgen halb des Schalters 3 angeordnet ist. Ein Isolierrohr kann. Zur Ausschaltbewegung des Leistungsschalters 45 69 führt vom Behälter 22 zu den Löscheinrichwird durch einen geeigneten Antriebsmechanismus, tungen3, die nach Fig. 1, 2 oder 3 ausgeführt sein der nicht dargestellt ist, die mit ihm verbundene Iso- können. Die Zuleitung 69 führt in die Löscheinrichlierstange 76 abwärts bewegt. Die Abwärtsbewegung tung 3, wie dargestellt. Die Einspritzeinrichtung 28 der Betätigungsstange 76 ergibt über die Hebelarme und die Überdruckventile 65 sind in der Verbin-51 und 53 eine nach links gerichtete Bewegung der 5° dungsleitung 69 zwischen dem SF₆-Behälter 22 und Isolierstange 49 und damit auch der Betätigungs- den Löscheinrichtungen 3 angeordnet. Das Überstange 47. Die Betätigungsstange 47, die durch die druckventil 65 sollte nahe der Löscheinrichtung3 ansenkrechten Stützen 46 mit den beiden beweglichen geordnet und für einen öffnungsdruck von etwa Schaltstücken 45 verbunden ist, bewirkt eine nach 56,4 at eingestellt sein. Die Einspritzeinrichtung 28, links gerichtete Öffnungsbewegung der Schaltstücke 55 die für einen Druck von 85 at ausgelegt ist, kann 45 von den zwei festen Schaltstücken 55, wodurch irgendwo in der Leitung 69 angeordnet sein, falls zwei in Reihe liegende Lichtbogen 86 und 87 dafür gesorgt ist, daß sich an keiner Stelle zwischen zwischen den Schaltstücken gezogen werden. der Einspritzeinrichtung 28 und den Uberdruck-

Die nach unten gerichtete Bewegung der Betäti- ventilen 65 Gassäcke bilden können. Es können gungsstange 76 bewirkt außerdem über den Winkel- 60 auch niedrigere Einspritzdrücke verwendet werden, hebel 76 (F i g. 6) eine nach rechts gerichtete Bewe- wenn die Überdruckventile so gebaut sind, daß sie gung der Kolbenstange 30 und entsprechend des einen hohen öffnungsdruck erfordern, aber nur eine Druckkolbens 29. Dadurch wird das flüssige SF₆ geringe Druckdifferenz, um offen zu bleiben. Der durch die Zuflußleitung 69 gegen die zwei Über- Druckkolben 29 ist mechanisch direkt mit der Bedruckventile 65 gedrückt. Die Ventile werden bei 65 tätigungseinrichtung für die Schaltstücke 45 und 55 Erreichen eines angemessenen Druckes, z. B. in der verbunden. Der Kolben 29 kann mit einem Ventil Größe von 85 at, von den Ventilsitzen 68 abgehoben. 34 versehen sein, um die erneute Füllung bei der Das flüssige SF₆ kann dann durch die Zuflußleitung Rückbewegung zu beschleunigen.

Die ganze Aufbau ist zur Isolation mit SF₆-GaS von etwa 3,17 at gefüllt. Der Kompressor 71 kann das Gas z. B. bei einem Druck von 3,17 at durch das Filter 73 ansaugen und verflüssigen. Dann wird das verflüssigte Gas vom Kompressor 71 durch die Leitung 72 in den Behälter 22 gepumpt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

F i g. 7 zeigt vereinfacht, wie ein Speicher 88 verwendet werden kann, um auch bei geringen Außentemperaturen, bei denen SF₀ sonst kondensieren oder nur einen sehr geringen Dampfdruck haben würde, einen hohen Druck zu halten. In Verbindung mit einem geeigneten Ventil kann der Speicher dazu dienen, die mechanische Einspritzeinrichtung oder das Drucksystem, wie es in F i g. 5 dargestellt ist, zu ersetzen. Wie Fig. 7 zeigt, besitzt ein Einlaßventil 89 einen Ventilteller 90, der unter dem Druck einer Feder 91 in die Schließstellung auf eine Ventilöffnung 92 gedrückt wird, die zum Zuleitungsrohr

93 führt. Das Ventil 89 kann durch einen Nocken

94 gesteuert werden, der von einer der Isolierstangen 47 getragen wird.

Beim Ausschalten des Leistungsschalters drückt der Nocken 94 eine Nockenrolle 95 nach unten, die von einem Hebel 96 getragen wird, der schwenkbar an einem drehbaren Hebel 97 befestigt ist. Dadurch wird der Ventilteller 90 gelüftet. Das Ventil 89 kann so ausgebildet sein, daß der Nocken 94 bei der Einschaltbewegung des abgeänderten und mit 98 bezeichneten Schalters keine Öffnung des Ventils 90 bewirkt.

Bei der nach rechts gerichteten Bewegung der Betätigungsstange 47 mit dem Nocken 94 wird keine Öffnungsbewegung des Ventils 90 erreicht, da bei dieser Bewegung der Hebel 96 um seinen Drehpunkt 99 am Hebel 97 entgegen der Wirkung einer Zugfeder 100 ausgelenkt wird.

Um den Verbrauch von flüssigem SF₆ wirtschaftlicher zu gestalten, ist vorzugsweise in bekannter Weise ein stromabhängiges Steuerventil 101 in der Zuflußleitung 93 vorgesehen, mit dem der Durchtrittsquerschnitt des Zuflußrohres 93 in Abhängigkeit von der Größe des abzuschaltenden Stromes des Schalters 98 eingestellt wird. Ferner ist ein Zylinder 102 mit unter Druck stehendem Stickstoff N₂ vorgesehen, der von einem Ventil 103 gesteuert ist, um einen relativ hohen Druck im Raum 104 oberhalb einer mechanisch beweglichen Trennwand 105 im Kraftspeicher 88 zu halten.

Das flüssige SF₆ kann im Raum 106 unterhalb der Membran 105 angeordnet sein, wobei im Raum 107 oberhalb der Trennschicht 108 SF₀-GaS enthalten ist. Die Wände des Behälters 88 sind mit in einem Stück ausgebildeten Anschlägen 109 versehen, die die Abwärtsbewegung der Trennwand 105 begrenzen. Außerdem kann ein Schwimmer 110 als Alarmeinrichtung vorgesehen sein und die Schalterbewegung verriegeln, falls das flüssige SF₆ diesen kleinsten Wert erreichen sollte.

Fig. 7 zeigt also, daß das Einspritzsystem 28 der F i g. 4 durch ein geeignetes Ventil 98 ersetzt werden kann. Der Ventilteller 90 kann unter dem Druck der Feder 91 in seiner Schließstellung gehalten und durch einen Nocken 94 geöffnet werden, der an der Betätigungseinrichtung der Schaltstücke angebracht ist. Die Größe des Rohres 93 oder der Ventilöffnung 90 bestimmt dann die Menge des in der Zeiteinheit zuströmenden Schwefelhexafluorids, während die Zeit der Bewegung des beweglichen Schaltstückes 45 die gesamte Menge des benötigten SF₆ bestimmt. Der Nocken 94 kann so eingerichtet sein, daß das Ventil sich nicht bei der Einschaltbewegung des Schalters öffnet.

Ein Hauptventil 101 kann in Reihe mit dem vorgenannten Einlaßventil 89 angeordnet werden. Das Hauptventil wird stromabhängig ausgeführt, so daß zum Unterbrechen kleiner Ströme kleine Mengen

ίο SF₆ verwendet werden.

Bei der Anordnung nach F i g. 7 tritt der Speicher 88 an die Stelle der mechanischen Einspritzvorrichtung 28 und bewirkt den notwendigen Mindestdruck des SF₆ unabhängig von der Außentemperatur.

Unter der Annahme, daß die Außentemperatur zwischen +65⁰C und — 40⁰C schwankt, ändert sich der Druck des SF₆ von ungefähr 50 at auf 2,8 at. Da Drücke, die fühlbar unter 21,1 at liegen, nur eine unzureichende Einspritzung ergeben, müssen Mittel

ao gefunden werden, mit denen das SF₆ unabhängig von der Temperatur unter hohem Druck gehalten werden kann. Bei diesem Beispiel wird dies durch pneumatische Mittel in der Form von Stickstoffgas (N₂) oder einem anderen unter Druck stehenden permanenten Gas erreicht, das oberhalb einer Membran, eines Kolbens oder einer anderen Trennwand 105 wirkt. Der Druck des Stickstoffes ändert sich in dem angegebenen Temperaturintervall nur geringfügig. Er nimmt jedoch ab, wenn sich das Gas entsprechend dem Zurückweichen des SF₆ ausdehnt. Beim ersten Füllen des Speichers 88, z. B. bei 21° C, möge Stickstoff mit einem Druck von 21,1 at in den oberen Bereich eingefüllt werden, wobei die Trennwand auf den Anschlägen 109 aufsitzt. Dann wird flüssiges SF₆ eingedruckt, bis der Druck des Stickstoffes 49,3 at beträgt. Üblicherweise wird dann die Trennwand 105 von der Flüssigkeitsoberfläche 108 getragen, ohne daß SF₆-GaS oberhalb der Flüssigkeit vorhanden ist. Wenn die Temperatur jedoch etwas über 65° C steigt, bildet sich oberhalb des flüssigen SF₆ etwas Dampf, und der auf den Stickstoff ausgeübte Druck erhöht sich ebenfalls etwas. Wenn die Temperatur auf -40° C fällt, fällt der Druck des Stickstoffes um einen kleinen Betrag als Folge des Temperaturunterschiedes. Wenn das flüssige SF₆ dann nicht weiter als bis zu den Anschlägen 109 verbraucht wurde, fällt der Druck nie viel unter 21,1 at, selbst dann nicht, wenn die Temperatur auf —40° C zurückgeht. Bei allen anderen dazwischenliegenden Werten ver-Ursachen Temperaturschwankungen nur eine Änderung der Mengenverhältnisse von gasförmigem und flüssigem SF₆. Der Druck wird dadurch nicht wesentlich beeinflußt.

Je größer der Speicher 88 ist, um so mehr flüssiges SF₆ kann entnommen werden, ohne daß der Druck unter den zulässigen Wert sinkt. Je größer das verwendete Stickstoffvolumen ist, um so kleiner sind die Schwankungen des Druckes im Verhältnis zu Temperatur und Verbrauch von SF₆.

Das Einlaßventil 90 soll nahe der Unterbrechungsstelle 3 angeordnet werden, so daß die gesamte durch das Ventil 90 zugeführte Flüssigkeit sofort zur Lichtbogenlöschung zur Verfügung steht und nicht nur die Rohrleitung zwischen dem Ventil 90 und der Unterbrechungsstelle 3 ausfüllt. Der Schwimmer 110 dient als Melder und zur Verriegelung der Betätigung des Leistungsschalters, wenn die Flüssigkeit diesen geringsten Wert erreichen sollte.

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F i g. 8 zeigt ein Schema ähnlich dem der F i g. 7, 119. Die Kolbenstange 120 schließt das nicht darmit dem Unterschied, daß an Stelle eines Speichers gestellte bewegliche Schaltstück 45 und spannt außer- 88 das SF₆ in einem Behälter 111 aufbewahrt wird dem die Feder 122. Die geschlossenen Schaltstücke und bei Bedarf eine Beheizung verwendet wird, um gestatten den Stromfluß über den Schalter 129.
den Behälter Ul auf einer Temperatur von 21° C 5 Zum Öffnen des Schalters 129 wird das Einschaltoder darüber zu halten. In diesem Fall ist der Dampf- ventil 115 geschlossen und das Ausschaltventil 125 druck nämlich niemals geringer als 21,1 at. Die Hei- durch Erregen der Auslösespule 126 geöffnet. Der zungswicklung 112 kann an irgendeine geeignete unter Druck stehende SF_e-Dampf im unteren Teil Stromquelle angeschlossen werden und umgibt den der Leitung 114 und der linken Seite des Betätigungs-Behälter 111. In einem Sumpf 113 wird das aus- io Zylinders 118 wird in den Sumpf 113 abgelassen. Die gestoßene SF_e-Gas aus dem Innern des Schalters, Beschleunigungsfeder 122 bewirkt dann das Trennen wie z. B. aus dem Raum 64 der F i g. 4, gesammelt. des beweglichen Schaltstückes 45 (F i g. 7), und eine Ein Kompressor 71 wird verwendet, um das Gas aus geeignete Nockenanordnung, wie z. B. in F i g. 7 dardem Sumpf 113 wieder zu verflüssigen und es durch gestellt, betätigt die öffnung eines Ventils 90 zum die Leitung 72 in flüssiger Form zurück in den Be- 15 Löschen des Lichtbogens. Der Schalter kann über halter 111 zu drücken. das Einschaltventil 115 eingeschaltet und in seiner

Wenn die Umgebungstemperatur auf 65° C steigt, Einschaltstellung verriegelt werden. Durch Öffnen

steigt der Dampfdruck des SF₆ im Raum 24 auf etwa des Ventils 125 wird das Gas ausgelassen und der

49,3 at, solange noch flüssiges SF₆ 23 im Behälter 111 Schalter dann in normaler Weise durch Entriegeln

verdampft werden kann. Die Folge davon ist, daß der ao einer Verriegelung geöffnet. Das bewegliche Schalt-

Druckbereich unabhängig von der Außentemperatur stück 45 wird durch die Feder 122 in seine völlig ge-

zwischen 21,1 und 49,3 at liegt. öffnete Stellung bewegt, und der Leistungsschalter

In F i g. 8 ist dargestellt, daß eine Leitung 114 mit 129 ist für die folgende Einschaltung wieder be-

dem oberen Ende des Behälters 111, dem Raum des reit.

SF₆-Dampfes, verbunden ist. Ein elektromagnetisch 35 Es sei festgehalten, daß die beiden Anordnungen

betätigtes Einschaltventil 115 wird durch Erregen der gegenüber den bekannten Schaltern wichtige Vor-

Spule 116 betätigt. Eine zweite Heizungswicklung teile aufweisen. Erstens besitzen sie, wie in F i g. 8

117 umgibt einen Teil der Leitung 114, um die dargestellt ist, einen einfachen Antriebsmechanismus

Temperatur des Dampfes in der Leitung 114 min- für die Schaltstücke. Zweitens öffnet und schließt

destens auf einer Temperatur von 21° C zu halten. 30 das Ventil 90, das den Strom des flüssigen SF₆

Das untere Ende der Leitung 114 mündet in die steuert, in Abhängigkeit von der Bewegung des belinke Seite eines Antriebszylinders 118, in dem ein weglichen Schaltstückes 45. Drittens wird das abge-Kolben 119 hin und her beweglich angeordnet ist. lassene Gas gereinigt und zurück in den Hochdruck-Eine Kolbenstange 120, die an einem Ende den KoI- teil gepumpt. Viertens kann der SF₆-Druck zur ben 119 trägt, ist an ihrem anderen Ende 121 mit 35 Schaltstückbewegung verwendet werden, wie in einem nicht dargestellten beweglichen Schaltstück F i g. 8 dargestellt ist. Es ist daher kein getrenntes verbunden. Eine zur Beschleunigung dienende Druck- Drucksystem erforderlich. Fünftens ist im Notfall feder 122 drückt gegen die Platte 123, die an der noch eine große Anzahl Schalthandlungen möglich, Kolbenstange 120 angebracht ist, und dient dazu, auf indem das Überdruckventil 62 (F i g. 4) ausströmendie Kolbenstange 120 zu drücken und damit das be- 40 des Gas in die Umgebungsatmosphäre abgibt, falls wegliche Schaltstück 45 in der Ausschaltstellung zu die Pumpe 71 nicht ausreicht, um das SF₆-GaS aus halten. dem Raum 64 im Schalter dadurch zu entfernen, daß

Das untere Ende der Leitung 114 führt zu einem sie das Gas komprimiert, verflüssigt und dann in den

Ausschaltventil 125, das von der Auslösespule 126 SF₆-Behälter drückt.

elektrisch betätigt wird. Eine Leitung 127 führt vom 45 Darüber hinaus besteht ein sechster Vorteil der

Auslöseventil in den Sumpf 113. Falls benötigt, um- dargestellten Anordnung darin, daß das Hauptventil

gibt eine dritte Heizwicklung 128 den Zylinder 118, 101, das in Reihe mit dem über den Schalter fließen-

um die Temperatur des darin enthaltenen SF₆-Damp- den Strom liegt, stromabhängig ist, so daß die volle

fes mindestens auf 21° C zu halten. Menge flüssiges SF₆ nur für sehr starke Kurzschluß-

Die Wirkungsweise dieser abgeänderten Bauart 50 ströme verwendet wird. Siebentens ist die elektrische

des Leistungsschalters 129 wird im folgenden unter Festigkeit des SF₆ proportional seiner Dichte (abhän-

Bezug auf den Leistungsschalter 98 der F i g. 7 be- gig von Temperatur und Druck). Da der Druck durch

schrieben. Da die Heizwicklungen 112, 117 und 128 den Lichtbogen bestimmt ist und die Temperatur ab-

die Temperatur des flüssigen SF₆-Dampfes 23 und hängig von der Verdampfung ist, stellt sich sehr

des SF₆-Dampfes 24 mindestens auf 21° C halten, 55 schnell nach dem Erlöschen des Lichtbogens die

wie vorher bemerkt wurde, liegt der Bereich des elektrische Festigkeit wieder ein.

möglichen Druckes unabhängig von den Gegeben- Ein achter Vorteil der dargestellten Anordnung

heiten der Umgebungstemperatur zwischen 21 besteht darin, daß kleinere und leichtere Porzellane

und 50 at. und dazugehörige Teile verwendet werden können,

Zum Einschalten des Leistungsschalters 129 wird 60 da keine großen Blasebälge für die Verdichtung von die Einschaltspule 116 durch ein geeignetes Steuer- Schwefelhexafluoridgas benötigt werden. Ein neunter organ erregt, um das öffnen des Einschaltventils 115 Vorteil besteht darin, daß bei Kontrollen oder Überzu bewirken. Dadurch gelangt SF₆-Dampf aus dem holungen des Schalters der größte Teil des gasförmi-Dampfraum 24 nach unten durch die Leitung 114 in gen SF₆ innerhalb des Schalterraumes 64 (F i g. 4) in den Betätigungszylinder 118. Das Ausschaltventil 125 65 den Behälter für das verflüssigte SF₆ gepumpt und bleibt dabei geschlossen. Das in den Betätigungs- dort aufbewahrt werden kann. Ein zehnter Vorteil zylinder eintretende SF₆-GaS bewirkt die nach rechts ist, daß SF₆ bei einer Ausschaltung nicht genau abgerichtete Einschaltbewegung des Betätigungskolbens gemessen werden muß, da der Überschuß zurück in

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das Drucksystem oder in die Atmosphäre geblasen In der Einschaltstellung des Schalters 130 verwird, wenn die Schalthandlungen zu schnell aufein- dampft die Wärme, die in den Schaltstücken 138,139 anderfolgen. Außerdem trägt eine kurzzeitige Er- bei großen Strömen erzeugt wird, einen Teil des höhung des Druckes unmittelbar nach der Licht- flüssigen SF₆. Dieser Dampf führt die Wärme mit bogenlöschung zur elektrischen Festigkeit gerade 5 sich an den oberen Teil der Kammerwand 131, wo

dann bei, wenn sie am meisten benötigt wird. das verdampfte SF₆ kondensiert und zur Flüssigkeit

Wohlverstanden ist die Erfindung nicht auf die zurückläuft. Deshalb können leichtere und billigere vorgenannten Abmessungen, Temperaturen oder stromführende Teile verwendet werden.
Drücke begrenzt. Diese Werte wurden lediglich zur _{u u} Die vorstehende Beschreibung des Schalters 130, Erläuterung ausgewählt und sind deshalb nicht bei io wie er in F i g. 9 dargestellt ist, zeigt also einen völlig allen Schalterabmessungen anwendbar. Außerdem ist geschlossenen kleinen und gedrängt gebauten Leizu bemerken, daß, obwohl die Erfindung in F i g. 4 stungsschalter, der einen großen Nennstrom und eine in der Anwendung bei einem Einzelpolschalter dar- große Ausschaltleistung besitzt. Der Schalter hat dargestellt wurde, sie auch für andere Schalterkonstruk- über hinaus eine lange Betriebsdauer,
tionen verwendbar ist, die den üblichen Druckgas- 15 Obwohl der Schalter 131 aus leitendem Material schaltern ähneln. mit Durchführungen 135,136 an jedem Ende dar-

F i g. 9 zeigt eine abgeänderte Bauausführung eines gestellt ist, kann er auch aus Isoliermaterial hergestellt

Leistungsschalters 130, der sich beträchtlich von den werden. Die Durchführungen 135,136 werden dann

vorher beschriebenen Bauarten unterscheidet. Der weggelassen.

metallische Behälter 131 ist bis zu der Höhe 132 mit 20 Das bewegliche Schaltstück 139 kann auch am flüssigem SF₆ 133 gefüllt. Der Raum 134 am oberen Boden angeordnet werden und der Lichtbogen aus Ende des Gehäuses 131 ist mit SF₆-Dampf gefüllt. dem Dampf im oberen Teil des Behälters 131 hin-Zwei Durchführungen 135,136 sind gasdicht durch unter unter die Flüssigkeit 133 selbst gezogen werden, gegenüberliegende Seiten des Behälters 131 geführt. Dies kann für große Ströme günstig sein. Die An-Die untere Durchführung 136 enthält einen An- 25 Ordnung führt jedoch möglicherweise zu Rückschlußbolzen 137, an dessen oberem Ende ein festes Zündungen beim Abschalten von kapazitiven Strömen. Schaltstück 138 angeordnet ist. F i g. 10 zeigt eine abgeänderte Anordnung eines

Mit dem festen Schaltstück 138 arbeitet ein hin Flüssigkeitsschalters, der mit 151 bezeichnet ist. Da-

und her bewegliches Schaltstück 139 zusammen, das bei wird der Druck, der durch einen Hilfslichtbogen

abgedichtet in der oberen Durchführung 135 gleitet. 30 152 erzeugt wird, dazu verwendet, flüssiges SF₆ gegen

Das obere Ende 140 des beweglichen Schaltstückes den Abschaltlichtbogen 133 zu drücken.

139 kann mit irgendeinem beliebigen, außenliegen- Der den Druck erzeugende Lichtbogen 152 wird

den, nicht dargestellten Antrieb verbunden sein. zwischen einem festen Schaltstück 138 a und einem

Ein Stromwandler 141 kann mit der oberen Durch- Zwischenschaltstück 154 gezogen. Das Zwischenführung 135 vereinigt sein. Mit ihm wird der durch 35 schaltstück wird durch eine Feder 155 in seine den Schalter 130 fließende Strom zur Steuerung ge- Öffnungslage gedruckt.

eigneter, von ihm abhängiger Vorgänge gemessen. Der Unterbrechungslichtbogen 153 wird zwischen

Mit der unteren Durchführung kann ebenfalls ein dem Zwischenschaltstück und dem oberen beweg-

Stromwandler verbunden sein. liehen Schaltstück 139 gezogen. Die Löscheinrich-

Am oberen Ende der unteren Durchführung 136 4° tung 160 besteht aus einem Gehäuse 161, das einen ist eine Löscheinrichtung 142 befestigt. Sie besteht Stapel übereinander angeordnete Isolierplatten zuaus einer Mehrzahl Isolierringe 143, zwischen denen sammendrückt und das von nicht dargestellten Spannrunde, gelochte Platten 144 eingeschoben sind. Die bändern zusammengedrückt wird. Eine oder mehrere Ringe 143 ergeben mit den gelochten Kreisplatten der oberen Platten 163 besitzen Öffnungen 164, durch 144 kreisringförmige Taschen 145 innerhalb der 45 die der Unterbrechungslichtbogen 153 gezogen wird. Löscheinrichtung. Das bewegliche Schaltstück 139 Die Lichtbogenlöschung geschieht ähnlich, wie in bewegt sich längs durch die zentrisch angeordneten Verbindung mit der F i g. 9 besprochen wurde, mit öffnungen 146, die durch die verschiedenen geloch- dem Unterschied, daß hier ein in Reihe geschalteter, ten Platten 144 gebildet werden. druckerzeugender Hilfslichtbogen 152 gezogen wird.

Der Behälter 131 ist mit flüssigem SF₆ gefüllt, das 5° Der Stromwandler 141a ist hier außerhalb des Geunter einem solchen Druck steht, daß bei 65° C der häuses 131 angeordnet. Er ist damit bequemer von Flüssigkeitsspiegel 132 nicht tiefer als die Oberseite der Durchführung 135 abnehmbar,
der Löscheinrichtung 142 fällt. Das bewegliche Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung Schaltstück 139 wird durch einen geeigneten gas- ergibt sich, daß neue Arten Leistungsschalter andichten Verschluß 147 betätigt. In der Ausschalt- 55 gegeben wurden, bei denen verflüssigtes Gas in die stellung befindet es sich oberhalb des Flüssigkeits- Lichtbogenzone gespritzt wird. Obgleich verflüssigspiegels 132, wie gestrichelt bei 148 angedeutet ist. tes SF₆ als Beispiel eines verflüssigbaren Gases bei

Der Dampfdruck kann von 1,4 at bei —40° C bis der Beschreibung der Anwendungen angegeben

auf 50 at bei + 65° C ansteigen, ohne daß die Be- wurde, sei darauf hingewiesen, daß verflüssigtes

triebstüchtigkeit des Schalters 130 oder die Isolier- 60 Selenhexafluorid oder irgendein anderes Gas oder

fähigkeit des Raumes 134 oberhalb des Flüssigkeits- eine Mischung der beiden oder mehrerer verflüssig-

spiegels 132 nennenswert beeinträchtigt wird. barer Gase, wie sie einleitend angegeben wurde, als

Die Löscheinrichtung 142 kann aus Isolierblöcken Ersatz für flüssiges SF₆ verwendet werden kann,

mit Zwischenräumen oder Taschen 145 bestehen, Die verschiedenen vorher genannten Gase, die für

zwischen denen der Lichtbogen 149 gezogen werden 65 die Verwendung in Schaltern der betrachteten Arten

kann. Die Hitze des Lichtbogens wandelt die Flüssig- geeignet sind, haben ähnliche Eigenschaften und

keit in ein Gas um, das den Lichtbogen 145 bebläst, Kennzeichen, wie in der folgenden Tabelle ge-

wenn es aus den öffnungen 146 ausströmt. zeigt ist.

SO₂ ...

SF₆...,

SeF₆..

SOF₂ ..

CQ₂F₂

C₂F₆...

C₃F₈...

CClF₃.

CF₃Br .

Siedepunkt
⁰C

-78

-10

-63,8

-34,5

-30

-28

-47,5

-78

-37

-81,5

-58

Dampfdruck

Atmosphären

bei 20° C

58,4

24,63

21,1

11,25
47,9
9,78

22,88
13,73

Isolierfestigkeit verglichen mit Luft
oder Stickstoff

0,9
2,0
2,2
2,9
2,5
2,4
3,0
1,8
2,0
1,4
1,25

Claims (12)

Patentansprüche: 10 »5 Obgleich alle vorstehenden Gase mit Vorteil verwendet werden können, ergeben sich ausgezeichnete und ungewöhnliche Wirkungen mit flüssigem SF6 as und flüssigem SeF6, da die gasförmige Phase dieser zwei Stoffe so besonders wirksam bei der Lichtbogenlöschung und Isolation ist. Es wird betont, daß es ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß keine kräftigen mechanischen Anordnungen benötigt werden, um die plötzliche Verdichtung des Gases zu bewirken, da mit Vorteil die Energie verwendet wird, die beim Verflüssigen des Gases aufgewendet wurde. Obgleich nur die Düsenanordnung der F i g. 2 bei den Schaltern 21, 98 und 129 verwendet wurde, ist es klar, daß auch die Düsenanordnung der F i g. 1 oder 3 an Stelle der Fig. 2 verwendet werden könnte. Es sei ferner festgestellt, daß bei der Verwirklichung der Erfindung der Lichtbogen unmittelbar angrenzend an der Stelle gezogen wird, an der das verflüssigte Gas eingespritzt wird. 45

1. Elektrischer Schalter mit Lichtbogenlöschung durch ein strömendes Löschmittel mit einem als Niederdruckraum dienenden geschlossenen Gehäuse und einem wiederholt verwendeten Gas zum Löschen des Ausschaltlichtbogens, vorzugsweise Schwefelhexafluorid, das mit Hilfe eines Kompressors aus dem Niederdruckraum abgesaugt, verdichtet und in einen Hochdruckbehälter gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas vom Kompressor bis über den Verflüssigungsdruck verdichtet und durch eine weitere Energiequelle unter einen noch höheren Druck gesetzt wird, damit es in flüssiger Form an den Ausschaltlichtbogen gelangt.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1 mit einem Ventil zwischen einem das verflüssigte Gas enthaltenden Speicher und dem Lichtbogenraum, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in unmittelbarer Nähe des Lichtbogenraumes angeordnet ist.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Überdruckventil ist.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil mechanisch durch die Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes entgegen der Wirkung einer Feder geöffnet wird.

5. Leistungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil durch einen am beweglichen Schaltstück angebrachten Nocken geöffnet wird.

6. Leistungsschalter nach den Ansprüchen 4 und 5, gekennzeichnet durch einen quer zur Bewegungsrichtung des Nockens verlaufenden Stößel zum Öffnen des Ventils, dessen dem Nocken abgekehrtes Ende schwenkbar gelagert ist und dessen dem Nocken zugekehrtes Ende durch eine Feder in Richtung der Ausschaltbewegung des Nockens gegen einen Anschlag gezogen wird.

7. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verflüssigte Gas mit Hilfe einer Pumpeinrichtung eingespritzt wird.

8. Leistungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung als Kolbenpumpe ausgebildet ist, deren Kolben auf beiden Seiten vom Druck des verflüssigten Gases beaufschlagt ist und mechanisch betätigt wird.

9. Leistungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit dem Antrieb für das bewegliche Schaltstück des Schalters gekoppelt ist.

10. Leistungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpeinrichtung ein unter Überdruck stehendes Gas vorgesehen ist, das über einen Kolben, eine Membran od. dgl. auf das verflüssigte Gas einwirkt.

11. Leistungsschalter mit einem geschlossenen Gehäuse, das ein verflüssigtes Gas als Löschmittel enthält, und mit zwei relativ zueinander beweglichen Schaltstücken, von denen mindestens das eine ständig unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, dadurch gekennzeichnet, daß als Löschmittel in an sich bekannter Weise Schwefelhexafluorid (SF₆) und/oder Selenhexafluorid (SeF₆) verwendet wird und daß eine Löschkammer derart vorgesehen ist, daß das unter der Einwirkung des Ausschaltlichtbogens vergaste Löschmittel eine Löschmittelströmung gegen den Ausschaltlichtbogen hervorruft.

12. Leistungsschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschmittelströmung durch einen Hilfslichtbogen hervorgerufen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 430 968, 523 196,
896, 562 839, 568 019, 571893, 574011,
012, 579 295, 588 290, 602 040, 607 703,
848, 647 180, 648 864, 648 925, 681131,
691132, 695 051, 695 077;

österreichische Patentschrift Nr. 144 765;

französische Patentschrift Nr. 1136 382.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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